В естественных условиях споры большинства вида бактерий расширяются в несколько раз, попав под воздействие влаги. Попав опять в сухие условия, споры снова сокращаются, уменьшаясь в размерах. Именно это простое движение легло в основу принципов работы созданного учеными биологического двигателя.
Ученые нанесли множество спор бактерий определенного вида на поверхность липкой гибкой лены и получили так называемые гигроскопичные искусственные мускулы (hygroscopy driven artificial muscles, HYDRA). Когда лента со спорами попадает в среду с повышенной влажностью, споры расширяются, растягивая ленту. Когда влажность среды снижается, споры сжимаются, что заставляет ленту свиваться в спираль.
Множество лент с мускулами HYDRA были установлены на вращающемся барабане, половина которого скрыта под бумажным колпаком, смоченным водой, что создает градиент влажности, заставляющий ленты мускулов HYDRA поочередно разворачиваться и сворачиваться, изменяя баланс барабана и вынуждая его вращаться. При таком подходе ленты искусственных мускулов изменяют свой размер всего на 6 процентов, но и такого изменения достаточно для того, чтобы заставить двигаться, пусть и медленно, игрушечный автомобиль, весом 100 грамм. А соединенный с таким барабаном электрический генератор способен выработать энергию, достаточную для свечения светодиода.
Но исследователи не намерены останавливаться на достигнутых результатах. Сейчас они занимаются экспериментами с различными гибкими материалами и спорами бактерий различных видов, что должно увеличить деформацию искусственных мускулов до 70-80 процентов. Это, в свою очередь, позволит создать более мощные биологические двигатели и разработать другие подобные технологии, "топливом" для которых будет выступать только чистая вода.
Первоисточник
Подпишись: